sự biến dưỡng protein và aminoacid
CHƯƠNG VI SỰ BIẾN DƯỠNG PROTEIN VÀ AMINO ACID (Metabolism of protein and amino acids) TS ĐỖ HIẾU LIÊM 1.ĐẠI CƯƠNG 2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1.Sự vận chuyển nhóm amin amino acid 2.2.Sự oxid hố khử amin amino acid 2.3.Sự khử độc ammonia tự máu 2.4.Sự khử carboxyl amino acid 3.TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN 3.1.Sự tổng hợp DNA, RNA 3.2.Sự hoạt hoá amino acid 3.3.Các giai đoạn tiến trình tổng hợp protein 3.4.Cơ chế kiểm sốt tiến trình tổng hợp 1.ĐẠI CƯƠNG (1) Chức sinh học - Sự vận động - Sự đáp nhận kích thích bên ngồi - Bảo vệ thể - Sự sinh trưởng phát dục - Sự di truyền biến dị - Sự biến dưỡng nội trao đổi với môi trường - Cung cấp 10-15% nhu cầu lượng cho thể (2) Đặc điểm biến dưỡng protein amino acid - Vai trị tạo hình, tổng hợp chất cấu tạo tế bào, mô bào - Không dự trữ thể động vật Bảng Các enzyme phân giải protein (Sự tiêu hóa) Nguồn gốc Enzyme Y.T K.H Cơ chất Sản phẩm Pepsins (pepsinogens) HCl Trypsin (trypsinogen) Enteropeptidase Chymotrypsin (chymotrypsinogen) Tuyến tụy Elastase (proelastase) Carboxypeptidase A (procarboxypeptidase A) Carboxypeptidase B (procarboxypeptidase B) Trypsin Trypsin Trypsin Trypsin Proteins và Polypeptides Cắt lk peptide của AA nhân vòng Proteins và Cắt lk peptide ở đầu carboxyl của Polypeptides Dạ dày amino acids (Arginine or Lysine) Proteins và Cắt lk peptide ở đầu carboxyl của AA Polypeptides có vòng Elastin và Cắt lk peptide bonds ở đầu carboxyl Proteins khác của amino acids béo (R: H hoặc CH3) Proteins and Polypeptides Proteins and Polypeptides Cắt lk peptide ở đầu carboxyl tận cùng Cắt lk peptide ở đầu carboxyl tận cùng Bảng Các enzyme phân giải protein (Sự tiêu hóa) Nguồn gốc Y.T K.H Cơ chất Enteropeptidase Trypsinogen Aminopeptidases Polypeptides Carboxypeptidases Polypeptides Endopeptidases Polypeptides Dipeptidases Màng nhầy ruột non Enzyme Dipeptides Sản phẩm Trypsin Cắt lk peptide ở đầu amin tận cùng của polypeptide Cắt lk peptide ở đầu carboxyl tận cùng của polypeptide Cất lk peptide ở giữa của polypeptide Cắt lk peptide giữa amino acids Sự hấp thu và vận chuyển protein và amino acid phụ thuộc vào các yếu tố tuổi, loại amino acid, đường cung cấp Cơ chế hấp thu: -Sự ẩm bào - Sodium dependent co-transporters - H+ ion dependent co-transporter Amino acid Peptide lớn Protein Peptide nhỏ 1.Ẩm bào (pinocytosis) Sodium dependent co-transporters H+ ion dependent co-transporter (Đồng hành phụ thuộc vào sodium) (Đồng hành phụ thuộc vào H+ ) Hình Sự hấp thu amino acid và peptid Cường độ biến dưỡng protein - Cân nitrogen Cân Nitrogen = Số N thu – Số N thải Nitrogen index N income N output Cân N > Cân N = Cân N < Bảng Lượng protein tối thiểu Loài động vật Lượng Protein tối thiểu gr Pr/kg P/ngày đêm Cừu 1.00 Heo 1.00 Ngựa 0.72-1.42 Bò cạn sữa 0.60-0.70 Bò cho sữa 1.00 Người 1.00-1.50 2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1.Sự chuyển nhóm amin amino acid (Transamination) SGOT-Serum Glutamate-Oxaloacetate Transaminase SGPT-Serum Glutamate-Pyruvate Transaminase COOH CH2 CH2 CH- NH COOH Glutamate COOH CH2 CH2 C=O COOH α-Keto glutarate CHO HO H3C N O CH2-O-POH OH CH3 CH- NH COOH Pyridoxal phosphate Alanine Glutamate Pyruvate Transaminase HO H3C CH3 C=O COOH CH2-NH O CH2-O-POH OH N Pyridoxamine phosphate Pyruvate 2.2.Sự oxid hoá khử amin amino acid (Oxidative deamination) 2.2.1.Sự oxid hố khử amin trực tiếp 10 3.TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN Duplication (Nhân đôi DNA) Transcription (Replication) - Sao chép mật mã di truyền RNA Processing (Sửa chữa RNA) Translation - Giải mã (tổng hợp protein) DNA RNA polymerase m.RNA t.RNA r.RNA n.RNA PROTEIN DNA polymerase 19 TRANSCRIPTION - TRANSLATION 20 CÁC YẾU TỐ THAM GIA TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN (prokaryotic cell) Factor TLPT (kD) Chức IF-1 Kết hợp đơn vị 50 S 30 S ribosome IF-2 97 Liên kết Methionyl - t.RNA GTP IF-3 22 Liên kết đơn vị 30 S với codon AUG m.RNA EF-Tu 43 Liên kết amino acyl - t.RNA GTP EF-Ts 74 Tách GDP từ tổ hợp EF-Tu EF-G 77 Thúc đẩy chuyển vị ribosome m.RNA RF-1 36 Xác định codon chấm dứt UAA UAG m.RNA RF-2 38 Xác định codon chấm dứt UAA UGA m.RNA RF-3 46 Kích thích liên kết RF-1 RF-2 IF Initiation factor RF Releasing factor EF Elongation factor 21 RIBOSOME: r.RNA + Protein E P A 50 S 60 E: Empty site P: Peptidyl site A: Amino acyl site 30 S 40 Prokaryotic cell Eukaryotic cell 22 SỰ HOẠT HÓA AMINO ACID (Activation of amino acid) R OH H2N-CH-CO Amino acylt.RNAENZ synthetase ENZ ∼ Adeno R OC-CH-NH2 P Enz-Amino acyl-AMP α-Amino acid ∼ Adeno P P P P t.RNA P R H O -OC-CH3' ribose NH2 ENZ 5' ribose t.RNA Amino acyl-t.RNA Anticodon 23 AMP 24 3.5 Cơ chế điều hoà (Lac OPERON) β Galactosidase Galactoside permease Galactoside acetylase 25 26 CÁC CHẤT ỨC CHẾ TIẾN TRÌNH SINH TỔNG HỢP PROTEIN Ở VI KHUẨN Chất ức chế Tác động Quinolon I II Ức chế Gyrase tháo vòng DNA vi khuẩn Kháng lao (rifamycine) Ức chế RNA polymerase Exotoxin Corynebacterium diptheria Ức chế EF-2 (eukaryotic cell) Chloraphenicol Ức chế peptidyl transferase đơn vị 50S Cycloheximide Ức chế peptidyl transferase đơn vị 60S Erythromycin Ức chế chuyển dịch đơn vị 50S Fusidic acid Ức chế liên kết EF-G với đơn vị 50S Puromycin Tranh đoạt amino acyl-t.RNA Streptomycin Ức chế khởi dẫn tổng hợp Tetracycline Ức chế liên kết amino acyl-t.RNA với đơn vị 30S 27 NHÓM AMINOGLYCOSIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN 28 NHÓM AMINOGLYCOSIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME NGĂN CHẬN PEPTIDTYL-t.RNA TỪ VÙNG A SANG P (GIAI ĐOẠN NỐI DÀI CHUỖI PEPTIDE) 29 NHÓM MACROLIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 50S RIBOSOME ỨC CHẾ PEPTIDYLTRANSFERASE HÌNH THÀNH PEPTIDE 30 NHÓM MACROLIDES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 50S RIBOSOME NGĂN CHẬN PEPTIDYL t.RNA TỪ VÙNG A SANG P (GIAI ĐOẠN NỐI DÀI CHUỖI PEPTIDE) 31 NHÓM TETRACYCLINES PHONG BẾ TIỂU ĐƠN VỊ 30S RIBOSOME NGĂN CHẬN AMINOACYL t.RNA SANG VÙNG A (GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN) 32 NHÓM OXAZOLIDINONES NGĂN CHẬN HÌNH THÀNH PHỨC HỢP f-met-t.RNA VỚI 50S RIBOSOME (GIAI ĐOẠN KHỞI DẪN) 33 ... CƯƠNG 2.SỰ BIẾN DƯỠNG TRUNG GIAN CỦA AMINO ACID 2.1.Sự vận chuyển nhóm amin amino acid 2.2.Sự oxid hoá khử amin amino acid 2.3.Sự khử độc ammonia tự máu 2.4.Sự khử carboxyl amino acid 3.TIẾN... trưởng phát dục - Sự di truyền biến dị - Sự biến dưỡng nội trao đổi với môi trường - Cung cấp 10-15% nhu cầu lượng cho thể (2) Đặc điểm biến dưỡng protein amino acid - Vai trị tạo hình, tổng hợp... của polypeptide Cắt lk peptide giữa amino acids Sự hấp thu và vận chuyển protein và amino acid phụ thuộc vào các yếu tố tuổi, loại amino acid, đường cung cấp Cơ chế hấp thu: